Обучение на студенти в направленията физика, химия и биология в ШУ се осъществява от 1971 г., а в направление география – от 1991 г. В течение на годините структурите, които са реализирали това обучение, са имали различни названия (катедри, факултети, институти). Поради новите изисквания на Закона за висшето образование през 2001 г. тези структури се обединяват във Факултет по природни науки (ФПН), в който са обособени 8 катедри: Теоретична и приложна физика, Експериментална физика и методика на обучението по физика, Органична химия и технология, Обща химия, Биология, Аграрни науки и растителна защита, Туризъм и География.
Към 2011 г. академичният състав на ФПН включва 76 преподаватели. 37 от тях са хабилитирани, от които 6 са професори и 31 доценти. 12 от нехабилитираните преподаватели са с научна степен „доктор”. В обучението на студентите от ФПН са включени водещи учени от институти на БАН и университети в страната.
За високия професионализъм на академичния състав на ФПН може да се съди от големия брой научни статии в реномирани международни списания, както и от участието в множество национални и международни научни проекти.
ФПН разполага с 18 съвременно оборудвани лаборатории за практически занятия по физика, астрономия, химия, биология, растителна защита, география и туризъм. В последните години бяха обзаведени 2 компютърни лаборатории.
В течение на годините във ФПН е реализирано обучение в трите образователни степени (бакалавар, магистър, доктор) по различни специалности.
В момента във ФПН се обучават общо 1316 студенти в бакалаварска степен по следните акредитирани специалности: Физика, Астрономия, Химия, Екология и опазване на околната среда, Растителна защита, Туризъм, Педагогика на обучението по биология и химия, Педагогика на обучението по география и биология, Педагогика на обучението по биология и физика, Педагогика на обучението по химия и опазване на околната среда. Всеки студент има право да се обучава по нова специалност паралелно с основната или да получи в рамките на следването си и втора (допълнителна) специалност.
В момента ФПН предлага обучение в акредитираните магистърски програми Органична химия, Екологична химия, Екологични биотехнологии и контрол на храни, Химични аспекти в растителната защита.